大型干式潛水電機(jī)端部電磁力分析及偏心條件下鐵耗的計(jì)算.pdf

1、大型潛水電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,定子端部繞組在端部電磁場(chǎng)的影響下承受強(qiáng)大的電磁力作用,由此引起的電磁振動(dòng)是導(dǎo)致端部繞組絕緣磨損及疲勞斷裂的主要原因,因此,研究分析端部繞組上的電磁力在分布,并提出相關(guān)的優(yōu)化方案對(duì)于潛水電機(jī)的安全運(yùn)行具有重要意義。另外氣隙偏心是潛水電機(jī)的主要故障之一,而且該故障能夠惡化電機(jī)各項(xiàng)性能指標(biāo),特別是對(duì)定子鐵耗的影響尤為甚大,因此,計(jì)算偏心條件下的鐵心損耗對(duì)于偏心故障的具有重要意義。本文以大型干式潛水電機(jī)為研究對(duì)象,在電

2、磁場(chǎng)有限元分析的基礎(chǔ)上,對(duì)端部繞組的力學(xué)性能進(jìn)行了優(yōu)化分析,并且研究了潛水電機(jī)在氣隙偏心故障下的鐵心損耗。
　　首先,在麥克斯韋方程的基礎(chǔ)上采用分離變量法得出端部繞組磁場(chǎng)的計(jì)算公式,然后通過(guò)有限元分析軟件建立端部繞組模型,進(jìn)而分析端部繞組的磁場(chǎng)分布,最后結(jié)合洛倫茲法則,利用局部坐標(biāo)變換推導(dǎo)出端部繞組斜線段電磁力的計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體算例,通過(guò)改變端部錐度角的方法得到不同角度下電磁力的分布,并通過(guò)數(shù)值分析軟件對(duì)其進(jìn)行仿真,結(jié)

3、果表明該方法可有效地改善端部繞組的力學(xué)性能,延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命,為干式潛水電機(jī)定子端部繞組的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　氣隙偏心故障是潛水電機(jī)主要故障之一,幾乎所有的潛水電機(jī)都存在著不同程度的偏心。文章以干式潛水電機(jī)為例,建立氣隙偏心條件下的二維電磁場(chǎng)計(jì)算模型,利用有限元方法計(jì)算氣隙偏心條件下氣隙磁密沿空間的變化趨勢(shì),對(duì)比分析了電機(jī)正常運(yùn)行和氣隙偏心條件下定子齒部磁密和軛部磁密的變化,在電磁場(chǎng)分析的基礎(chǔ)上,建立鐵耗分析模型,研究了干